JP2019186116A - Power storage device - Google Patents
Power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019186116A JP2019186116A JP2018077526A JP2018077526A JP2019186116A JP 2019186116 A JP2019186116 A JP 2019186116A JP 2018077526 A JP2018077526 A JP 2018077526A JP 2018077526 A JP2018077526 A JP 2018077526A JP 2019186116 A JP2019186116 A JP 2019186116A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power storage
- positive electrode
- current collector
- tab
- negative electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
Description
本発明は、蓄電装置に関する。 The present invention relates to a power storage device.
従来の蓄電装置としては、例えば特許文献1に記載されている組電池が知られている。特許文献1に記載の組電池は、複数のバイポーラ2次電池と、複数の負極集電電極と、複数の正極集電電極と、を備えている。この組電池では、バイポーラ2次電池の一方の主表面には負極集電電極が設けられ、他方の主表面には正極集電電極が設けられている。
As a conventional power storage device, for example, an assembled battery described in
特許文献1に記載された組電池(蓄電装置)では、各集電電極の位置がバイポーラ電池に対してずれると、バイポーラ電池と集電電極との接触面積が低減し、バイポーラ電池と集電電極との間の導電経路において抵抗成分が増加する。これにより、電池性能が低下するおそれがある。
In the assembled battery (power storage device) described in
本発明の目的は、電池性能を向上可能な蓄電装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power storage device capable of improving battery performance.
本発明の一側面に係る蓄電装置は、集電板を介して第1方向に沿って積層された複数の蓄電セルを含むセルスタックを備える。複数の蓄電セルのそれぞれは、第1方向に沿って積層された複数の電極と、複数の電極を保持する保持部材と、を有する。複数の蓄電セルのうちの第1蓄電セルは、第1方向において第1集電板と第2集電板との間に配置される。第1集電板は、第1蓄電セルの第1方向における第1面に接触する第1本体部と、第1本体部から第1方向と交差する第2方向に沿って突出するとともに第1方向に沿って延びる第1タブと、を有する。第1タブは、第1蓄電セルの第1保持部材上に配置される。第1保持部材は、第1方向及び第2方向と交差する第3方向において第1タブの位置を規定する第1規定部を有する。 A power storage device according to one aspect of the present invention includes a cell stack including a plurality of power storage cells stacked along a first direction via a current collector plate. Each of the plurality of power storage cells includes a plurality of electrodes stacked along the first direction and a holding member that holds the plurality of electrodes. The 1st electrical storage cell of a plurality of electrical storage cells is arranged between the 1st current collection board and the 2nd current collection board in the 1st direction. The first current collector plate is in contact with the first body portion in contact with the first surface of the first storage cell in the first direction, and protrudes along the second direction intersecting the first direction from the first body portion and the first current collector plate. A first tab extending along the direction. The first tab is disposed on the first holding member of the first power storage cell. The first holding member has a first defining portion that defines the position of the first tab in a third direction intersecting the first direction and the second direction.
この蓄電装置では、第1集電板の第1本体部が第1蓄電セルの第1面に接触し、第1本体部から第2方向に沿って突出するとともに第1方向に沿って延びる第1タブが第1蓄電セルの第1保持部材上に配置される。このため、第1タブが第1保持部材と第2方向において当接するので、第1タブの第2方向における位置が規定される。また、第1タブの第3方向における位置が第1保持部材の第1規定部によって規定される。これにより、第1集電板の第2方向及び第3方向における位置が規定されるので、第1蓄電セルの第1面に対して第1本体部の位置がずれることが抑制される。したがって、第1蓄電セルと第1集電板との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。その結果、蓄電装置の電池性能を向上させることが可能となる。 In this power storage device, the first main body portion of the first current collector plate contacts the first surface of the first power storage cell, protrudes from the first main body portion along the second direction, and extends along the first direction. 1 tab is arrange | positioned on the 1st holding member of a 1st electrical storage cell. For this reason, since the first tab contacts the first holding member in the second direction, the position of the first tab in the second direction is defined. Further, the position of the first tab in the third direction is defined by the first defining portion of the first holding member. Thereby, since the position in the 2nd direction and the 3rd direction of the 1st current collecting plate is specified, it is controlled that the position of the 1st body part shifts to the 1st surface of the 1st electrical storage cell. Therefore, an increase in resistance component is suppressed in the conductive path between the first power storage cell and the first current collector plate. As a result, the battery performance of the power storage device can be improved.
第1タブは、第3方向における端面を有してもよい。第1保持部材は、第2方向に沿って突出するとともに、端面と第3方向において対向する突出部を有してもよい。第1規定部は、突出部であってもよい。この場合、第1タブの端面が第1保持部材の突出部に当接することで、第1集電板の第3方向における位置が規定される。これにより、第1蓄電セルの第1面に対して第1本体部の位置がずれることをより確実に抑制することができる。 The first tab may have an end surface in the third direction. The first holding member may have a protrusion that protrudes along the second direction and faces the end surface in the third direction. The first defining portion may be a protruding portion. In this case, the position of the first current collector plate in the third direction is defined by the end surface of the first tab coming into contact with the protruding portion of the first holding member. Thereby, it can suppress more reliably that the position of a 1st main-body part shifts | deviates with respect to the 1st surface of a 1st electrical storage cell.
第1保持部材には、第1タブと嵌り合う凹部が設けられてもよい。第1規定部は、凹部であってもよい。この場合、第1タブと第1保持部材の凹部とが嵌り合うので、第1集電板の第3方向における位置が規定される。これにより、第1蓄電セルの第1面に対して第1本体部の位置がずれることをより確実に抑制することができる。 The first holding member may be provided with a recess that fits into the first tab. The first defining portion may be a recess. In this case, since the first tab and the recess of the first holding member are fitted, the position of the first current collector plate in the third direction is defined. Thereby, it can suppress more reliably that the position of a 1st main-body part shifts | deviates with respect to the 1st surface of a 1st electrical storage cell.
第2集電板は、第1蓄電セルの第1方向における第1面と反対側の第2面に接触する第2本体部と、第2本体部から第2方向に沿って突出するとともに第1方向に延びる第2タブと、を有してもよい。第2タブは、第1保持部材上に配置されてもよい。第1保持部材は、第3方向において第2タブの位置を規定する第2規定部を有してもよい。この場合、第2タブが第1保持部材と第2方向において当接するので、第2タブの第2方向における位置が規定される。また、第2タブの第3方向における位置が第1保持部材の第2規定部によって規定される。これにより、第2集電板の第2方向及び第3方向における位置が規定されるので、第1蓄電セルの第2面に対して第2本体部の位置がずれることが抑制される。したがって、第1蓄電セルと第2集電板との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。その結果、蓄電装置の電池性能をさらに向上させることが可能となる。 The second current collector plate is in contact with a second surface opposite to the first surface in the first direction of the first power storage cell, and protrudes along the second direction from the second main body portion and the second current collector plate. And a second tab extending in one direction. The second tab may be disposed on the first holding member. The first holding member may have a second defining portion that defines the position of the second tab in the third direction. In this case, since the second tab contacts the first holding member in the second direction, the position of the second tab in the second direction is defined. Further, the position of the second tab in the third direction is defined by the second defining portion of the first holding member. Thereby, since the position in the 2nd direction and the 3rd direction of the 2nd current collection board is specified, it is controlled that the position of the 2nd body part shifts to the 2nd surface of the 1st electrical storage cell. Therefore, an increase in resistance component is suppressed in the conductive path between the first power storage cell and the second current collector plate. As a result, the battery performance of the power storage device can be further improved.
複数の蓄電セルのうちの第2蓄電セルは、第1方向において第2集電板を介して第1蓄電セルと隣り合ってもよい。第2集電板は、第1蓄電セルの第1方向における第1面と反対側の第2面に接触する第2本体部と、第2本体部から第2方向に沿って突出するとともに第1方向に延びる第2タブと、を有してもよい。第2タブは、第2蓄電セルの第2保持部材上に配置されてもよい。第2保持部材は、第3方向において第2タブの位置を規定する第2規定部を有してもよい。この場合、第2タブが第2保持部材と第2方向において当接するので、第2タブの第2方向における位置が規定される。また、第2タブの第3方向における位置が第2保持部材の第2規定部によって規定される。これにより、第2集電板の第2方向及び第3方向における位置が規定されるので、第1蓄電セルの第2面に対して第2本体部の位置がずれることが抑制される。したがって、第1蓄電セルと第2集電板との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。その結果、蓄電装置の電池性能をさらに向上させることが可能となる。 The second power storage cell among the plurality of power storage cells may be adjacent to the first power storage cell via the second current collector plate in the first direction. The second current collector plate is in contact with a second surface opposite to the first surface in the first direction of the first power storage cell, and protrudes along the second direction from the second main body portion and the second current collector plate. And a second tab extending in one direction. The second tab may be disposed on the second holding member of the second power storage cell. The second holding member may have a second defining portion that defines the position of the second tab in the third direction. In this case, since the second tab contacts the second holding member in the second direction, the position of the second tab in the second direction is defined. The position of the second tab in the third direction is defined by the second defining portion of the second holding member. Thereby, since the position in the 2nd direction and the 3rd direction of the 2nd current collection board is specified, it is controlled that the position of the 2nd body part shifts to the 2nd surface of the 1st electrical storage cell. Therefore, an increase in resistance component is suppressed in the conductive path between the first power storage cell and the second current collector plate. As a result, the battery performance of the power storage device can be further improved.
上記蓄電装置は、第1方向に沿って延在し、第2方向において第1タブと接合された第1バスバーと、第1方向に沿って延在し、第2方向において第2タブと接合された第2バスバーと、をさらに備えてもよい。第1蓄電セルに対して、第1集電板の第3方向における位置が規定されるので、第1蓄電セルと第1集電板とは、一体となって第3方向に移動し得る。このため、振動によって第3方向に沿って第1蓄電セルに力が加わったとしても、第3方向に移動し難くなる。これにより、第1バスバーと第1タブとの接合部に第3方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。同様の理由により、第2バスバーと第2タブとの接合部に第3方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。その結果、蓄電装置の耐振動性を向上させることが可能となる。 The power storage device extends along the first direction, extends in the second direction, joined to the first tab in the second direction, and joins the second tab in the second direction. And a second bus bar. Since the position of the first current collector plate in the third direction is defined with respect to the first power storage cell, the first power storage cell and the first current collector plate can move together in the third direction. For this reason, even if force is applied to the first power storage cell along the third direction by vibration, it is difficult to move in the third direction. Thereby, the shear stress added to the junction part of a 1st bus bar and a 1st tab along a 3rd direction can be reduced. For the same reason, the shear stress applied along the third direction at the joint between the second bus bar and the second tab can be reduced. As a result, the vibration resistance of the power storage device can be improved.
第1本体部の第3方向における長さは、第1保持部材の第3方向における長さよりも小さくてもよい。この場合、第1集電板の第3方向における位置が第1保持部材に対して規定されているので、第1本体部が第1保持部材から第3方向に沿ってはみ出る可能性を低減することができる。これにより、第1集電板を介した漏電及び短絡の可能性を低減することが可能となる。 The length of the first main body portion in the third direction may be smaller than the length of the first holding member in the third direction. In this case, since the position of the first current collector plate in the third direction is defined with respect to the first holding member, the possibility that the first main body protrudes from the first holding member along the third direction is reduced. be able to. Thereby, it becomes possible to reduce the possibility of electric leakage and a short circuit through the first current collecting plate.
第1本体部の第3方向における長さは、複数の電極の第3方向における長さと等しくてもよい。セルスタックには、第1方向に沿って拘束力が加えられることがある。第1方向から見て、第1本体部が第1保持部材と重なる場合には、第1本体部を介して拘束力が第1保持部材にも加わるので、その分、セルスタックに加える拘束力を大きくする必要がある。上記構成では、第1本体部の第3方向における長さが複数の電極の第3方向における長さと等しく、第1集電板の第3方向における位置が第1保持部材に対して規定されているので、第1方向から見て、第1保持部材と第1本体部とが重なる可能性を低減することができる。これにより、第1保持部材に加わる力を低減でき、セルスタックに加える拘束力を低減することが可能となる。 The length of the first main body portion in the third direction may be equal to the length of the plurality of electrodes in the third direction. A restraining force may be applied to the cell stack along the first direction. When viewed from the first direction, when the first main body overlaps with the first holding member, a binding force is also applied to the first holding member via the first main body, and accordingly, a binding force applied to the cell stack. Need to be larger. In the above configuration, the length of the first main body portion in the third direction is equal to the length of the plurality of electrodes in the third direction, and the position of the first current collector plate in the third direction is defined with respect to the first holding member. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the first holding member and the first main body overlap each other when viewed from the first direction. Thereby, the force applied to the first holding member can be reduced, and the restraining force applied to the cell stack can be reduced.
本発明によれば、蓄電装置の電池性能を向上させることができる。 According to the present invention, the battery performance of the power storage device can be improved.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態が詳細に説明される。図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号が用いられ、重複する説明は省略される。図面には必要に応じてXYZ直交座標系が示される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and redundant descriptions are omitted. In the drawing, an XYZ orthogonal coordinate system is shown as necessary.
図1は、一実施形態に係る蓄電装置を示す概略斜視図である。図2は、図1に示された蓄電装置を部分的に示す平面図である。図3の(a)及び図3の(b)は、図2に示された蓄電セルを正極集電板及び負極集電板と共に示す斜視図である。図4は、図1に示された蓄電セルの断面図である。図5は、図1のV−V線断面図である。図6は、図1のVI−VI線断面図である。図1に示される蓄電装置1は、例えばフォークリフト、ハイブリッド自動車、又は電気自動車等の各種車両のバッテリとして用いられる。蓄電装置1は、セルスタック2と、1対のエンドプレート3と、正極バスバー4(第1バスバー)と、負極バスバー5(第2バスバー)と、カバー部材6と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a power storage device according to an embodiment. FIG. 2 is a plan view partially showing the power storage device shown in FIG. FIG. 3A and FIG. 3B are perspective views showing the storage cell shown in FIG. 2 together with a positive electrode current collector plate and a negative electrode current collector plate. FIG. 4 is a cross-sectional view of the storage cell shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. The
セルスタック2は、複数の蓄電セル7を積層することにより構成されている。セルスタック2は、例えば100体程度の蓄電セル7の集合体である。以下の説明では、蓄電セル7の積層方向をX軸方向(第1方向)とし、蓄電セル7の幅方向をY軸方向(第3方向)とし、蓄電セル7の高さ方向をZ軸方向(第2方向)とする。また、以下の説明では、蓄電セル7の積層方向を単に「積層方向」、蓄電セル7の幅方向を単に「幅方向」、蓄電セル7の高さ方向を単に「高さ方向」と表現する。
The
蓄電セル7は、扁平な略直方体形状をなす単電池である。蓄電セル7は、例えばニッケル水素二次電池又はリチウムイオン二次電池等の二次電池であってもよく、電気二重層キャパシタであってもよい。蓄電セル7は、全固体電池であってもよい。本実施形態では、蓄電セル7がバイポーラ型のリチウムイオン二次電池である場合を例示する。図2に示されるように、本実施形態では、複数の蓄電セル7は、後述のように、複数の蓄電セル7A(第1蓄電セル)と、複数の蓄電セル7B(第2蓄電セル)と、を含む。蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとが1つずつ積層方向に沿って交互に配置されている。なお、蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとで共通する部分については、蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとを区別することなく、蓄電セル7として説明する。
The
蓄電セル7は、図3の(a)、図3の(b)及び図4にも示されるように、電極積層体8と、保持部材9と、を有している。電極積層体8は、複数のバイポーラ電極10がセパレータ11を介して積層されてなる構造を有している。複数のバイポーラ電極10は、積層方向に沿って積層されている。バイポーラ電極10は、集電体12と、集電体12の一方の面に形成された正極層13と、集電体12の他方の面に形成された負極層14と、を有している。
The
集電体12は、略矩形状を呈するシート状の導電部材である。集電体12は、例えば金属箔又は合金箔である。金属箔としては、例えば銅箔、アルミニウム箔、チタン箔又はニッケル箔が挙げられる。集電体12が金属箔である場合、機械的強度を確保する観点から集電体12としてアルミニウム箔が用いられてもよい。合金箔としては、例えばステンレス鋼箔又は上記金属の合金箔が挙げられる。集電体12が合金箔及びアルミニウム箔以外の金属箔である場合、集電体12の表面にアルミニウムが被覆されていてもよい。
The
正極層13は、正極活物質と電解質とを含んでいる。正極活物質は、例えば複合酸化物、金属リチウム又は硫黄等である。複合酸化物の組成には、例えばマンガン、チタン、ニッケル、コバルト及びアルミニウムの少なくとも1つとリチウムとが含まれる。電解質は、例えば固体電解質、固体高分子電解質又はゲル状電解質である。固体電解質は、ジルコニア又はβアルミナを含む。固体高分子電解質は、例えばポリエチレンオキシド(PEO)、ポリプロピレンオキシド(PPO)等のアルキレンオキシド系高分子化合物、又はこれらの共重合体を含む。ゲル状電解質は、流動性を完全に示さないか、流動性をほぼ完全に示さない電解質である。例えば20℃におけるゲル状電解質の粘度は、0.1Pa・S以上である。
The
正極層13が固体高分子電解質を含む場合、正極層13は、例えばイオン伝導性を高めるための支持塩、電子伝導性を高めるための導電助剤、粘度調整溶媒、及び重合開始剤の少なくとも何れかを含む。支持塩は、アルキレンオキシド系高分子化合物に容易に溶解可能な観点から、例えばリチウム塩である。リチウム塩は、例えばLiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、又はこれらの混合物である。導電助剤は、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、又はグラファイト等である。粘度調整溶媒は、例えばN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等である。重合開始剤は、例えばアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等である。
When the
負極層14は、負極活物質と電解質とを含んでいる。負極活物質は、例えば黒鉛、高配向性グラファイト、メソカーボンマイクロビーズ、ハードカーボン若しくはソフトカーボン等のカーボン、リチウム若しくはナトリウム等のアルカリ金属、金属化合物、リチウムと合金化可能な元素若しくはその化合物、又はホウ素添加炭素等である。リチウムと合金化可能な元素の例としては、シリコン(ケイ素)及びスズが挙げられる。負極層14の電解質は、例えば正極層13に含まれる電解質と同様である。
The
セパレータ11は、互いに隣り合うバイポーラ電極10同士を隔てる層状部材であり、略矩形状を呈している。セパレータ11は、正極層13及び負極層14に含まれる電解質によって構成されている。セパレータ11は、電解質を充填可能な多孔質膜であってもよい。セパレータ11が固体電解質によって構成される場合、セパレータ11は、略矩形の板状を呈していてもよい。
The
電極積層体8の積層方向の両端には、集電体12がそれぞれ設けられている。電極積層体8の一端(図4の紙面右側の端)に位置する集電体12には、正極層13のみが形成されており、この集電体12は蓄電セル7の正極端子として機能する。電極積層体8の他端(図4の紙面左側の端)に位置する集電体12には、負極層14のみが形成されており、この集電体12は蓄電セル7の負極端子として機能する。
保持部材9は、電極積層体8(複数のバイポーラ電極10)を保持する部材である。保持部材9は、電極積層体8の幅方向の両側面、頂面及び底面を囲む矩形枠状を呈している。保持部材9は、例えば絶縁性及び耐熱性を有する樹脂により形成されている。保持部材9を形成する樹脂としては、例えばポリイミド、ポリプロピレン(PP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、又はナイロン66(PA66)等が挙げられる。保持部材9は、バイポーラ電極10を封止し、バイポーラ電極10同士の短絡を防止する機能を合わせ持っている。
The holding member 9 is a member that holds the electrode stack 8 (a plurality of bipolar electrodes 10). The holding member 9 has a rectangular frame shape surrounding both side surfaces, top surfaces, and bottom surfaces of the
複数の蓄電セル7は、正極集電板15(第1集電板)及び負極集電板16(第2集電板)を交互に介して積層されている。正極集電板15及び負極集電板16は、蓄電セル7の主面と略同形の長方形状を呈する金属板である。蓄電セル7の主面は、電極積層体8の積層方向に交差する一対の面であり、具体的には、電極積層体8の積層方向の両端に位置する集電体12の外側面である。正極集電板15及び負極集電板16は、例えば集電体12と同じ金属材料で形成されている。正極集電板15及び負極集電板16は、蓄電セル7を積層方向に挟むように配置されている。正極集電板15は、蓄電セル7の正極端子として機能する集電体12の外側面12a(第1面)に接触している。負極集電板16は、蓄電セル7の負極端子として機能する集電体12の外側面12b(第2面)に接触している。
The plurality of
正極集電板15は、平面視矩形状の本体部15a(第1本体部)と、本体部15aと一体化された正極タブ15b(第1タブ)と、を有している。本体部15aは、正極端子として機能する集電体12の外側面12aに接触している。本体部15aは、外側面12aと略同形であり、積層方向において外側面12aと重なっている。本体部15aの幅Wp(幅方向における長さ)は、保持部材9A,9B(蓄電セル7A,7B)の幅Wc(幅方向における長さ、図7参照)よりも小さい。本体部15aの幅Wpは、外側面12a(電極積層体8)の幅We(幅方向における長さ、図7参照)と等しい。なお、幅Wpが幅Weと等しいとは、幅Wpと幅Weとが完全に同一であるだけでなく、幅Wpと幅Weとが実質的に同一である場合を含む。実質的に同一であるとは、設計値として同じであることを意味し、製造公差等により異なっていてもよい。
The positive electrode
正極タブ15bは、正極バスバー4と接合される。正極タブ15bは、本体部15aから高さ方向に沿って突出するとともに積層方向に沿って延びている。具体的には、正極タブ15bは、幅方向の一方側において電極積層体8に対して高さ方向に突出している。正極タブ15bの先端部は、蓄電セル7Bの外側に屈曲し、蓄電セル7Aに向かって延びている。正極タブ15bは、保持部材9A(第1保持部材)の頂面9aに配置されている。
The
各正極集電板15の正極タブ15bの屈曲部分は、積層方向の一方側を向いて揃っている。そして、各正極集電板15の正極タブ15bの屈曲部分に対して正極バスバー4が溶接等により接合されている(図5参照)。正極集電板15と正極バスバー4とは、溶接部W1により接合される。正極タブ15bは、幅方向における端面15c(図7参照)と端面15d(図7参照)とを有している。端面15cは、蓄電装置1の内側を向いている面である。端面15dは、端面15cと反対側の面であり、蓄電装置1の外側を向いている。なお、正極タブ15bの幅は、正極集電板15の幅Wpの半分よりも小さく、各正極集電板15の正極タブ15bの幅は互いに等しい。
The bent portion of the
負極集電板16は、平面視矩形状の本体部16a(第2本体部)と、本体部16aと一体化された負極タブ16b(第2タブ)と、を有している。本体部16aは、負極端子として機能する集電体12の外側面12bに接触している。本体部16aは、外側面12bと略同形であり、積層方向において外側面12bと重なっている。本体部16aの幅Wn(幅方向における長さ)は、幅Wpと等しく、保持部材9A,9B(蓄電セル7A,7B)の幅Wcよりも小さい。本体部16aの幅Wnは、外側面12b(電極積層体8)の幅Weと等しい。なお、幅Wnが幅Weと等しいとは、幅Wnと幅Weとが完全に同一であるだけでなく、幅Wnと幅Weとが実質的に同一である場合を含む。実質的に同一であるとは、設計値として同じであることを意味し、製造公差等により異なっていてもよい。
The negative electrode
負極タブ16bは、負極バスバー5と接合される。負極タブ16bは、本体部16aから高さ方向に沿って突出するとともに積層方向に沿って延びている。具体的には、負極タブ16bは、幅方向の他方側において電極積層体8に対して高さ方向に突出している。負極タブ16bは、正極タブ15bと高さ方向の同じ側に突出している。負極タブ16bの先端部は、蓄電セル7Bの外側に屈曲し、蓄電セル7Aに向かって延びている。負極タブ16bは、保持部材9Aの頂面9aに配置されている。
The
負極タブ16bの屈曲方向は、正極タブ15bの屈曲方向と逆向きとなっている。各負極集電板16の負極タブ16bの屈曲部分は、積層方向の他方側を向いて揃っている。そして、各負極集電板16の負極タブ16bの屈曲部分に対して負極バスバー5が溶接等により接合されている(図6参照)。負極集電板16と負極バスバー5とは、溶接部W2により接合される。負極タブ16bは、幅方向における端面16c(図7参照)と端面16d(図7参照)とを有している。端面16cは、蓄電装置1の内側を向いている面である。端面16dは、端面16cと反対側の面であり、蓄電装置1の外側を向いている。なお、負極タブ16bの幅は、負極集電板16の幅Wnの半分よりも小さく、各負極集電板16の負極タブ16bの幅は互いに等しい。負極タブ16bは、幅方向において正極タブ15bから離間している。
The bending direction of the
図2に示されるように、本実施形態のセルスタック2では、蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとが積層方向に沿って交互に配置されている。つまり、蓄電セル7A,7Bは、積層方向において正極集電板15と負極集電板16との間に配置される。積層方向に互いに隣り合う蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとの間には、正極集電板15又は負極集電板16が配置される。言い換えると、蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとは正極集電板15又は負極集電板16を介して互いに隣り合っている。保持部材9A上(保持部材9Aの頂面9a)には、正極タブ15b及び負極タブ16bが配置されている。保持部材9B(第2保持部材)上(保持部材9Bの頂面9a)には、正極タブ15b及び負極タブ16bがいずれも配置されていない。保持部材9Aは、高さ方向及び幅方向において正極集電板15及び負極集電板16の位置ずれを規制する。保持部材9Aによる正極集電板15及び負極集電板16の位置ずれの規制については、後述する。
As shown in FIG. 2, in the
エンドプレート3は、積層方向への蓄電セル7の位置ずれを規制する拘束部材である。エンドプレート3は、セルスタック2における積層方向の両側に配置されている。エンドプレート3は、側面視L字状を呈している。エンドプレート3は、例えば金属又は合金により形成されている。各エンドプレート3同士は、カバー部材6によって連結され、エンドプレート3を介して積層方向に沿った拘束荷重がセルスタック2に付加される。各エンドプレート3同士は、ボルト及びナット等の締結部材により連結されていてもよい。この場合には、締結部材の締め付け力によって、エンドプレート3を介して積層方向に沿った拘束荷重がセルスタック2に付加される。
The
セルスタック2における積層方向の両端に位置する蓄電セル7とエンドプレート3との間には、絶縁緩衝部材17がそれぞれ配置されている。絶縁緩衝部材17は、蓄電セル7の膨張を吸収する機能を有する部材である。絶縁緩衝部材17は、例えば積層方向から見て蓄電セル7の主面と同程度の面積を有する直方体形状を呈している。絶縁緩衝部材17の形成材料としては、例えばPP、PPS又はPA66等が挙げられる。
正極バスバー4及び負極バスバー5のそれぞれは、図1に示されるように、積層方向に沿って延在している。正極バスバー4及び負極バスバー5は、セルスタック2に対して高さ方向の同じ側において幅方向に並んで配置されている。具体的には、正極バスバー4は、セルスタック2の頂面において幅方向の一方側に配置されている。負極バスバー5は、セルスタック2の頂面において幅方向の他方側に正極バスバー4から離間して配置されている。正極バスバー4は、高さ方向において各正極集電板15(正極タブ15b)と接合され、各正極集電板15と電気的に接続されている。負極バスバー5は、高さ方向において各負極集電板16(負極タブ16b)と接合され、各負極集電板16と電気的に接続されている。
Each of the positive
正極バスバー4及び負極バスバー5は、例えば矩形の板状を呈している。正極バスバー4及び負極バスバー5の形成材料は、例えば銅、アルミニウム、チタン又はニッケル等の金属であってもよく、ステンレス鋼、或いは前述の金属の合金等であってもよい。
The positive
正極バスバー4の長手方向の一端には、セルスタック2を外部装置に接続するための取出端子が接続されてもよい。負極バスバー5の長手方向の一端には、セルスタック2を外部装置に接続するための取出端子が接続されてもよい。
An extraction terminal for connecting the
正極バスバー4は、幅方向における端面4b(図7参照)と端面4c(図7参照)とを有している。端面4bは幅方向におけるカバー部材6の端面と対向する面である。端面4cは、端面4bと反対側の面であり、蓄電装置1の外側を向いている。負極バスバー5は、幅方向における端面5b(図7参照)と端面5c(図7参照)とを有している。端面5bは幅方向におけるカバー部材6の端面と対向する面である。端面5cは、端面5bと反対側の面であり、蓄電装置1の外側を向いている。
The positive
カバー部材6は、高さ方向における蓄電セル7の位置を規定するための部材である。カバー部材6は、積層方向に沿って延在している。カバー部材6は、例えば金属又は合金によって形成されている。カバー部材6は、セルスタック2の頂面において、正極バスバー4及び負極バスバー5から離間した状態で、正極バスバー4と負極バスバー5との間に配置されている。カバー部材6は、積層方向に延在する本体部6aと、本体部6aの長手方向の両端部にそれぞれ設けられた1対の爪部6bと、を有している。爪部6bは、締結部材Eによりエンドプレート3の外側面に固定されている。これにより、カバー部材6がセルスタック2に対して係止され、1対のエンドプレート3を介して、積層方向に沿った拘束荷重がセルスタック2に付加される。
The
次に、図7をさらに参照して、保持部材9Aによる正極集電板15及び負極集電板16の位置ずれの規制を説明する。図7は、図2のVII−VII線断面図である。
Next, with reference to FIG. 7 further, the regulation of the positional deviation of the positive electrode
図2、図3の(a)、及び図7に示されるように、保持部材9Aは、突出部91A,91B,92A,92Bを備えている。突出部91A,92Aは、頂面9aに設けられ、高さ方向に沿って頂面9aから突出している。突出部91A,92Aは、幅方向において正極タブ15bを挟むように離間して配置されている。突出部91Aはカバー部材6側に位置し、突出部92Aは外側に位置する。突出部91Aは、幅方向と交差する側面91aを有している。突出部92Aは、幅方向と交差し、正極タブ15bを介して側面91aと対向する側面92aを有している。側面91aは、幅方向において端面15cに対向するとともに端面15cと接触している。側面92aは、幅方向において端面15dに対向するとともに端面15dと接触している。
As shown in FIGS. 2, 3A, and 7, the holding
突出部91A,92Aの高さ(高さ方向の長さ)は、正極タブ15bの厚さ(高さ方向の長さ)よりも大きい。つまり、突出部91A,92Aの上端は、正極タブ15bの上面よりも高い。このため、突出部91A,92Aは、幅方向において正極バスバー4を挟んでいる。つまり、側面91aは、幅方向において端面4bに対向するとともに端面4bと接触している。側面92aは、幅方向において端面4cに対向するとともに端面4cと接触している。
The height (length in the height direction) of the
突出部91B,92Bは、頂面9aに設けられ、高さ方向に沿って頂面9aから突出している。突出部91B,92Bは、幅方向において負極タブ16bを挟むように離間して配置されている。突出部91Bはカバー部材6側に位置し、突出部92Bは外側に位置する。突出部91Bは、幅方向と交差する側面91bを有している。突出部92Bは、幅方向と交差し、負極タブ16bを介して側面91bと対向する側面92bを有している。側面91bは、幅方向において端面16cに対向するとともに端面16cと接触している。側面92bは、幅方向において端面16dに対向するとともに端面16dと接触している。
The
突出部91B,92Bの高さ(高さ方向の長さ)は、負極タブ16bの厚さ(高さ方向の長さ)よりも大きい。つまり、突出部91B,92Bの上端は、負極タブ16bの上面よりも高い。このため、突出部91B,92Bは、幅方向において負極バスバー5を挟んでいる。つまり、側面91bは、幅方向において端面5bに対向するとともに端面5bと接触している。側面92bは、幅方向において端面5cに対向するとともに端面5cと接触している。
The height (the length in the height direction) of the
なお、保持部材9Bは、突出部91A,91B,92A,92Bを備えていないが、突出部91A,91B,92A,92Bの少なくともいずれかを備えていてもよい。
The holding
以上説明したように、蓄電装置1では、正極集電板15の本体部15aが蓄電セル7Aの正極端子として機能する集電体12の外側面12aに接触し、正極タブ15bが保持部材9A上に配置されている。このため、正極タブ15bが保持部材9Aの頂面9aと高さ方向において当接し、頂面9aによって支持されているので、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの高さ方向における相対的な位置が規定される。また、正極タブ15bの端面15cが突出部91Aに当接し、正極タブ15bの端面15dが突出部92Aに当接しているので、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における相対的な位置が突出部91A,92Aによって規定される。つまり、突出部91A,92A(側面91a,92a)は、幅方向において正極タブ15b(正極集電板15)の位置を規定する規定部(第1規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Aに対して正極集電板15の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Aの外側面12aに対して、本体部15aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7Aと正極集電板15との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
As described above, in the
同様に、蓄電装置1では、負極集電板16の本体部16aが蓄電セル7Aの負極端子として機能する集電体12の外側面12bに接触し、負極タブ16bが保持部材9A上に配置されている。このため、負極タブ16bが保持部材9Aの頂面9aと高さ方向において当接し、頂面9aによって支持されているので、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの高さ方向における相対的な位置が規定される。また、負極タブ16bの端面16cが突出部91Bに当接し、負極タブ16bの端面16dが突出部92Bに当接しているので、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの幅方向における相対的な位置が突出部91B,92Bによって規定される。つまり、突出部91B,92B(側面91b,92b)は、幅方向において負極タブ16b(負極集電板16)の位置を規定する規定部(第2規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Aに対して負極集電板16の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Aの外側面12bに対して、本体部16aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7Aと負極集電板16との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
Similarly, in the
さらに、蓄電装置1では、各保持部材9の高さ方向及び幅方向が揃えられているので、本体部15aを挟んで互いに隣り合う蓄電セル7A,7Bの外側面12aのそれぞれに対して、本体部15aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7A,7Bと正極集電板15との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。同様に、本体部16aを挟んで互いに隣り合う蓄電セル7A,7Bの外側面12bのそれぞれに対して、本体部16aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7A,7Bと負極集電板16との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
Further, in the
正極バスバー4に対する正極タブ15bの幅方向における位置ずれ量は、正極バスバー4に対する蓄電セル7Aの幅方向における位置ずれ量と、各蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における位置ずれ量と、の合算によって求められる。蓄電装置1では、蓄電セル7Aに対して正極タブ15bの幅方向における位置が規定されている。このため、正極バスバー4に対する正極タブ15bの幅方向における位置ずれ量は、正極バスバー4に対する蓄電セル7Aの幅方向における位置ずれ量によって求められる。これにより、幅方向において、正極バスバー4に対する正極タブ15bの位置ずれ量の最大値が低減されるので、正極バスバー4と正極集電板15との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。同様の理由により、負極バスバー5と負極集電板16との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
The amount of displacement in the width direction of the
よって、蓄電装置1の電池性能を向上させることが可能となる。
Therefore, the battery performance of the
本体部15aの幅Wp及び本体部16aの幅Wnは、保持部材9A,9B(蓄電セル7A,7B)の幅Wcよりも小さい。正極集電板15及び負極集電板16の幅方向における位置が保持部材9Aに対して規定されている。また、各保持部材9の高さ方向及び幅方向が揃えられている。このため、本体部15a,16aが保持部材9A,9Bから幅方向に沿って蓄電装置1の外部にはみ出て露出する可能性を低減することができる。これにより、本体部15a,16aを介した漏電及び短絡の可能性を低減することが可能となる。
The width Wp of the
セルスタック2には、積層方向に沿って拘束力が加えられる。本体部15aの幅Wpが電極積層体8の幅Weよりも大きい場合には、本体部15aを介して拘束力が保持部材9にも加わる。同様に、本体部16aの幅Wnが電極積層体8の幅Weよりも大きい場合には、本体部16aを介して拘束力が保持部材9にも加わる。保持部材9に加わる力の分だけ、セルスタック2に加える拘束力を大きくする必要がある。蓄電装置1では、幅Wp,Wnは、幅Weと等しく(略同じであり)、さらに正極集電板15及び負極集電板16の幅方向における位置が、保持部材9Aに対して規定されているので、積層方向から見て、保持部材9Aと本体部15a,16aとが重なる可能性を低減することができる。これにより、保持部材9Aに加わる力を低減でき、セルスタック2に加える拘束力を低減することが可能となる。
A restraining force is applied to the
突出部91Aの上端は、正極タブ15bの上面よりも高い。このため、正極集電板15だけでなく、正極バスバー4の幅方向における位置を規定することができる。同様に、突出部91Bの上端は、負極タブ16bの上面よりも高い。このため、負極集電板16だけでなく、負極バスバー5の幅方向における位置を規定することができる。また、正極バスバー4とカバー部材6との間に突出部91Aが介在することで、正極バスバー4とカバー部材6とのクリアランス(離間距離)を確保することができる。負極バスバー5とカバー部材6との間に突出部92Bが介在することで、負極バスバー5とカバー部材6とのクリアランス(離間距離)を確保することができる。これにより、正極バスバー4と負極バスバー5とがカバー部材6を介して短絡する可能性を低減することができる。
The upper end of the protruding
突出部92Aの上端は、正極タブ15bの上面よりも高い。このため、正極集電板15だけでなく、正極バスバー4の幅方向における位置を規定することができる。また、正極バスバー4と筐体との間に、突出部92Aが介在することで、正極バスバー4と筐体とのクリアランス(離間距離)を確保することができる。これにより、正極バスバー4が筐体に接触する可能性を低減することができる。同様に、突出部92Bの上端は、負極タブ16bの上面よりも高い。このため、負極集電板16だけでなく、負極バスバー5の幅方向における位置を規定することができる。また、負極バスバー5と筐体との間に、突出部92Bが介在することで、負極バスバー5と筐体とのクリアランス(離間距離)を確保することができる。これにより、負極バスバー5が筐体に接触する可能性を低減することができる。
The upper end of the
突出部91A,92Aにより正極バスバー4及び正極集電板15(正極タブ15b)の幅方向における位置が規定されることで、正極タブ15bが正極バスバー4に対して幅方向に移動することが抑制される。これにより、振動によって幅方向に沿って各蓄電セル7に力が加わったとしても、正極バスバー4と正極集電板15との溶接部W1に幅方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。同様に、突出部91B,92Bにより負極バスバー5及び負極集電板16(負極タブ16b)の幅方向における位置が規定されることで、負極タブ16bが負極バスバー5に対して幅方向に移動することが抑制される。これにより、振動によって幅方向に沿って各蓄電セル7に力が加わったとしても、負極バスバー5と負極集電板16との溶接部W2に幅方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。その結果、蓄電装置1の耐振動性を向上させることが可能となる。
Since the positions of the positive
次に、図8を参照して、蓄電装置1の製造方法を説明する。図8は、図1に示された蓄電装置の製造方法を示す工程図である。
Next, a method for manufacturing
図8に示されるように、まず、工程S01において、セルスタック2が形成される。具体的には、まず、蓄電セル7Aに正極集電板15及び負極集電板16が組み付けられる。このとき、正極タブ15bが突出部91Aと突出部92Aとの間に挿入され、頂面9a上に配置されるとともに、本体部15aが蓄電セル7Aの正極端子として機能する集電体12の外側面12a上に配置される。これにより、本体部15aが積層方向において外側面12aに重ね合わせられた状態で、正極集電板15が位置決めされる。同様に、負極タブ16bが突出部91Bと突出部92Bとの間に挿入され、頂面9a上に配置されるとともに、本体部16aが蓄電セル7Aの負極端子として機能する集電体12の外側面12b上に配置される。これにより、本体部16aが積層方向において外側面12bに重ね合わせられた状態で、負極集電板16が位置決めされる。そして、蓄電セル7Aと蓄電セル7Bとが1つずつ積層方向に沿って交互に配置される。このようにして、正極集電板15及び負極集電板16を交互に介して複数の蓄電セル7が一方向に沿って積層され、セルスタック2が形成される。
As shown in FIG. 8, first, in step S01, the
続いて、工程S02において、1対のエンドプレート3が配置される。具体的には、積層方向におけるセルスタック2の両端に、絶縁緩衝部材17を介して1対のエンドプレート3が配置される。
Subsequently, in step S02, a pair of
続いて、工程S03において、正極バスバー4及び負極バスバー5が配置される。具体的には、正極バスバー4が、セルスタック2の頂面において幅方向の一方側に、積層方向に沿って設けられる。より具体的には、正極バスバー4が、複数の正極集電板15の正極タブ15bのそれぞれと接触するように、セルスタック2の頂面に配置される。同様に、負極バスバー5が、セルスタック2の頂面において幅方向の他方側に、積層方向に沿って設けられる。より具体的には、負極バスバー5が、複数の負極集電板16の負極タブ16bのそれぞれと接触するように、セルスタック2の頂面に配置される。
Subsequently, in step S03, the positive
このとき、正極バスバー4が各蓄電セル7Aの保持部材9Aの突出部91Aと突出部92Aとの間に嵌め込まれる。つまり、正極バスバー4の端面4bと突出部91Aの側面91aとが当接し、正極バスバー4の端面4cと突出部92Aの側面92aとが当接する。同様に、負極バスバー5が各蓄電セル7Aの保持部材9Aの突出部91Bと突出部92Bとの間に嵌め込まれる。つまり、負極バスバー5の端面5bと突出部91Bの側面91bとが当接し、負極バスバー5の端面5cと突出部92Bの側面92bとが当接する。これにより、複数の蓄電セル7Aの幅方向における位置が揃えられる。
At this time, the positive
また、各保持部材9の底面及び側面を揃えることで、蓄電セル7Bに対しても正極集電板15及び負極集電板16の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定される。つまり、本体部15aが、積層方向において隣り合う蓄電セル7Bの外側面12aに重ね合わせられ、本体部16aが、積層方向において隣り合う蓄電セル7Bの外側面12bに重ね合わせられる。
Further, by aligning the bottom surface and the side surface of each holding member 9, relative positions in the height direction and the width direction of the positive electrode
続いて、工程S04において、カバー部材6が取り付けられる。具体的には、カバー部材6が、正極バスバー4及び負極バスバー5の間において、積層方向に沿ってセルスタック2の頂面に配置される。そして、爪部6bが締結部材Eによりエンドプレート3の外側面に固定される。これにより、1対のエンドプレート3を介して、積層方向に沿った拘束荷重がセルスタック2に付加される。
Subsequently, in step S04, the
続いて、工程S05において、正極バスバー4と正極集電板15(正極タブ15b)とが、例えばレーザ溶接によって接合される。これにより、正極バスバー4と正極タブ15bとを接合する溶接部W1が形成される。同様に、負極バスバー5と負極集電板16(負極タブ16b)とが、例えばレーザ溶接によって接合される。これによって、負極バスバー5と負極タブ16bとを接合する溶接部W2が形成される。
Subsequently, in step S05, the positive
上記工程を経ることによって、蓄電装置1が製造される。なお、工程S04と工程S05との順番が入れ替わってもよい。カバー部材6は必ずしも取り付けられる必要はないので、工程S04は省略され得る。
Through the above steps, the
この蓄電装置1の製造方法では、正極集電板15を蓄電セル7Aに組み付ける際に、蓄電セル7Aの突出部91Aと突出部92Aとの間に正極タブ15bを配置することにより、正極集電板15(正極タブ15b)の高さ方向及び幅方向における位置が規定される。同様に、負極集電板16を蓄電セル7Aに組み付ける際に、蓄電セル7Aの突出部91Bと突出部92Bとの間に負極タブ16bを配置することにより、負極集電板16(負極タブ16b)の高さ方向及び幅方向における位置が規定される。そして、蓄電セル7A及び蓄電セル7Bを積層方向に沿って交互に配置した後、各保持部材9の高さ方向及び幅方向を揃えることで、幅方向における複数の正極集電板15(正極タブ15b)及び複数の負極集電板16の(負極タブ16b)の位置が揃えられる。この状態で、正極バスバー4が複数の正極集電板15のそれぞれと接合され、負極バスバー5が複数の負極集電板16のそれぞれと接合されるので、幅方向において、正極バスバー4に対する各正極集電板15の位置ずれを低減することができ、負極バスバー5に対する各負極集電板16の蓄電セル7の位置ずれを低減することができる。その結果、蓄電装置1の組立性が向上する。
In this method for manufacturing the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では、1つの蓄電装置1は、正極バスバー4及び負極バスバー5を1つずつ備えているが、特にその形態には限られない。1つの蓄電装置1は、複数の正極バスバー4及び複数の負極バスバー5を備えてもよい。
For example, in the above-described embodiment, one
上記実施形態では、正極バスバー4及び負極バスバー5は、セルスタック2に対して高さ方向の同じ側において幅方向に並んで配置されているが、特にその形態には限られない。正極バスバー4は、セルスタック2に対して高さ方向の一方側に配置され、負極バスバー5は、セルスタック2に対して高さ方向の他方側に配置されていてもよい。
In the above embodiment, the positive
上記実施形態では、正極バスバー4と正極集電板15との接合は、溶接により行われているが、他の手法により行われてもよい。負極バスバー5と負極集電板16との接合も同様である。
In the above embodiment, the positive
カバー部材6は、絶縁材料によって形成されてもよい。カバー部材6を形成する絶縁材料としては、例えばポリイミド、PP、PPS、又はPA66等が挙げられる。この場合、正極バスバー4と負極バスバー5とが短絡する可能性を低減することができる。なお、カバー部材6は省略され得る。
The
保持部材9による幅方向における正極集電板15及び負極集電板16の位置規定を実現するための構成は、上記実施形態の構成に限られない。例えば、端面15cが幅方向において側面91aと接触し、端面15dが幅方向において側面92aから離間していてもよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における相対的な位置が突出部91Aによって規定され得る。また、端面15cが幅方向において側面91aから離間し、端面15dが幅方向において側面92aと接触していてもよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における相対的な位置が突出部92Aによって規定され得る。
The configuration for realizing the position regulation of the positive
同様に、端面16cが幅方向において側面91bと接触し、端面16dが幅方向において側面92bから離間していてもよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの幅方向における相対的な位置が突出部91Bによって規定され得る。また、端面16cが幅方向において側面91bから離間し、端面16dが幅方向において側面92bと接触していてもよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの幅方向における相対的な位置が突出部92Bによって規定され得る。
Similarly, the
また、端面15cが幅方向において側面91aと接触している場合には、側面91aと端面4bとが幅方向において接触していればよく、側面92aと端面4cとは幅方向において離間していてもよい。端面15dが幅方向において側面92aと接触している場合には、側面92aと端面4cとが幅方向において接触していればよく、側面91aと端面4bとは幅方向において離間していてもよい。同様に、端面16cが幅方向において側面91bと接触している場合には、側面91bと端面5bとが幅方向において接触していればよく、側面92bと端面5cとは幅方向において離間していてもよい。端面16dが幅方向において側面92bと接触している場合には、側面92bと端面5cとが幅方向において接触していればよく、側面91bと端面5bとは幅方向において離間していてもよい。
Further, when the
突出部91A,92Aの高さは、正極タブ15bの厚さよりも低くてもよい。突出部91B,92Bの高さは、負極タブ16bの厚さよりも低くてもよい。保持部材9Aは、突出部91A,91B,92A,92Bの少なくともいずれかを備えていればよい。以下、第1変形例及び第2変形例を説明する。
The height of the
(第1変形例)
図9は、第1変形例に係る蓄電装置の断面図である。図9に示される蓄電装置1Aは、保持部材9Aが突出部91A,91B,92A,92Bを備える構成に代えて、保持部材9Aに凹部93A,93Bが設けられる点において、蓄電装置1と主に相違する。
(First modification)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the power storage device according to the first modification. The
凹部93Aは、保持部材9Aの頂面9aに設けられている。凹部93Aは、正極バスバー4の下に位置し、正極集電板15の正極タブ15bと幅方向において互いに嵌り合う形状を有している。凹部93Aは、保持部材9Aを積層方向に貫通する。凹部93Aの深さ(高さ方向における長さ)は、正極タブ15bの厚さ(高さ方向における長さ)よりも小さい。
The
凹部93Bは、保持部材9Aの頂面9aに設けられている。凹部93Bは、負極バスバー5の下に位置し、負極集電板16の負極タブ16bと幅方向において互いに嵌り合う形状を有している。凹部93Bは、保持部材9Aを積層方向に貫通する。凹部93Bの深さ(高さ方向における長さ)は、負極タブ16bの厚さ(高さ方向における長さ)よりも小さい。
The
蓄電装置1Aにおいて、正極タブ15bは幅方向において凹部93Aに嵌り合っているので、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの高さ方向及び幅方向における相対的な位置が凹部93Aによって規定される。つまり、凹部93Aは、高さ方向及び幅方向において正極タブ15b(正極集電板15)の位置を規定する規定部(第1規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Aに対して正極集電板15の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Aの正極端子として機能する集電体12に対して、本体部15aの位置がずれることが抑制される。
In the
同様に、蓄電装置1Aにおいて、負極タブ16bは幅方向において凹部93Bに嵌り合っているので、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの高さ方向及び幅方向における相対的な位置が凹部93Bによって規定される。つまり、凹部93Bは、高さ方向及び幅方向において負極タブ16b(負極集電板16)の位置を規定する規定部(第2規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Aに対して負極集電板16の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Aの負極端子として機能する集電体12に対して、本体部16aの位置がずれることが抑制される。
Similarly, in the
よって、蓄電装置1Aにおいても、蓄電装置1と同様の効果が奏される。なお、端面15c,15dのいずれか一方が幅方向において凹部93Aの側面と接触していればよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における相対的な位置が凹部93Aによって規定され得る。同様に、端面16c,16dのいずれか一方が幅方向において凹部93Bの側面と接触していればよい。この場合でも、蓄電セル7Aに対する負極タブ16bの幅方向における相対的な位置が凹部93Bによって規定され得る。
Therefore, the same effect as the
なお、蓄電装置1Aでは、凹部93Aの深さは、正極タブ15bの厚さよりも小さいので、凹部93Aによって正極バスバー4の幅方向における位置を規定することはできない。しかしながら、正極集電板15の幅方向における位置を規定することで、正極集電板15(正極タブ15b)と蓄電セル7Aとが幅方向に一体となって移動する。このため、振動によって幅方向に沿って各蓄電セル7に力が加わったとしても、蓄電セル7Aと正極集電板15とが一体化することにより、幅方向に移動し難くなる。これにより、正極バスバー4と正極集電板15との溶接部W1に幅方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。同様の理由により、負極バスバー5と負極集電板16との溶接部W2に幅方向に沿って加わるせん断応力を低減することができる。その結果、蓄電装置1Aの耐振動性を向上させることが可能となる。蓄電装置1において、突出部91A,92Aの高さが、正極タブ15bの厚さよりも低く、突出部91B,92Bの高さが、負極タブ16bの厚さよりも低くても、同様の効果が得られる。
In
(第2変形例)
図10は、第2変形例に係る蓄電装置を部分的に示す平面図である。図11の(a)及び図11の(b)は、図10に示された蓄電セルを正極集電板及び負極集電板と共に示す斜視図である。図10に示される蓄電装置1Bは、負極タブ16bの屈曲方向が正極タブ15bの屈曲方向と同じ向きである点、及び保持部材9Aに代えて保持部材9Bが突出部91B,92Bを備える点において、蓄電装置1と主に相違する。
(Second modification)
FIG. 10 is a plan view partially showing a power storage device according to a second modification. FIG. 11A and FIG. 11B are perspective views showing the electricity storage cell shown in FIG. 10 together with the positive electrode current collector plate and the negative electrode current collector plate. 10B is that the bending direction of the
保持部材9A上(保持部材9Aの頂面9a)には、正極タブ15bが配置されている。保持部材9B上(保持部材9Bの頂面9a)には、負極タブ16bが配置されている。保持部材9Aは、高さ方向及び幅方向において正極集電板15の位置ずれを規制する。保持部材9Bは、高さ方向及び幅方向において負極集電板16の位置ずれを規制する。
A
蓄電装置1Bでは、正極タブ15bが保持部材9Aの頂面9aと高さ方向において当接し、頂面9aによって支持されているので、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの高さ方向における相対的な位置が規定される。また、正極タブ15bの端面15cが突出部91Aに当接し、正極タブ15bの端面15dが突出部92Aに当接しているので、蓄電セル7Aに対する正極タブ15bの幅方向における相対的な位置が突出部91A,92Aによって規定される。つまり、突出部91A,92A(側面91a,92a)は、幅方向において正極タブ15b(正極集電板15)の位置を規定する規定部(第1規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Aに対して正極集電板15の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Aの外側面12aに対して、本体部15aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7Aと正極集電板15との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
In the
同様に、蓄電装置1Bでは、負極タブ16bが保持部材9Bの頂面9aと高さ方向において当接し、頂面9aによって支持されているので、蓄電セル7Bに対する負極タブ16bの高さ方向における相対的な位置が規定される。また、負極タブ16bの端面16cが突出部91Bに当接し、負極タブ16bの端面16dが突出部92Bに当接しているので、蓄電セル7Bに対する負極タブ16bの幅方向における相対的な位置が突出部91B,92Bによって規定される。つまり、突出部91B,92B(側面91b,92b)は、幅方向において負極タブ16b(負極集電板16)の位置を規定する規定部(第2規定部)として機能する。これにより、蓄電セル7Bに対して負極集電板16の高さ方向及び幅方向における相対的な位置が規定されるので、蓄電セル7Bの外側面12bに対して、本体部16aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7Bと負極集電板16との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
Similarly, in the
さらに、蓄電装置1Bでは、各保持部材9の高さ方向及び幅方向が揃えられているので、本体部15aを挟んで互いに隣り合う蓄電セル7A,7Bの外側面12aに対して、本体部15aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7A,7Bと正極集電板15との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。同様に、本体部16aを挟んで互いに隣り合う蓄電セル7A,7Bの外側面12bに対して、本体部16aの位置がずれることが抑制される。したがって、蓄電セル7A,7Bと負極集電板16との間の導電経路において抵抗成分の増加が抑制される。
Further, in the
よって、蓄電装置1Bにおいても、蓄電装置1と同様の効果が奏される。
Therefore, the same effect as that of the
1,1A,1B…蓄電装置、2…セルスタック、4…正極バスバー(第1バスバー)、5…負極バスバー(第2バスバー)、7…蓄電セル、7A…蓄電セル(第1蓄電セル)、7B…蓄電セル(第2蓄電セル)、9…保持部材、9A…保持部材(第1保持部材)、9B…保持部材(第2保持部材)、10…バイポーラ電極(電極)、12a…外側面(第1面)、12b…外側面(第2面)、15…正極集電板(第1集電板)、15a…本体部(第1本体部)、15b…正極タブ(第1タブ)、15c,15d…端面、16…負極集電板(第2集電板)、16a…本体部(第2本体部)、16b…負極タブ(第2タブ)、16c,16d…端面、91A,92A…突出部(第1規定部)、91B,92B…突出部(第2規定部)、93A…凹部(第1規定部)、93B…凹部(第2規定部)。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記複数の蓄電セルのそれぞれは、前記第1方向に沿って積層された複数の電極と、前記複数の電極を保持する保持部材と、を有し、
前記複数の蓄電セルのうちの第1蓄電セルは、前記第1方向において第1集電板と第2集電板との間に配置され、
前記第1集電板は、前記第1蓄電セルの前記第1方向における第1面に接触する第1本体部と、前記第1本体部から前記第1方向と交差する第2方向に沿って突出するとともに前記第1方向に沿って延びる第1タブと、を有し、
前記第1タブは、前記第1蓄電セルの第1保持部材上に配置され、
前記第1保持部材は、前記第1方向及び前記第2方向と交差する第3方向において前記第1タブの位置を規定する第1規定部を有する、蓄電装置。 A cell stack including a plurality of power storage cells stacked along a first direction via a current collector plate;
Each of the plurality of power storage cells includes a plurality of electrodes stacked along the first direction, and a holding member that holds the plurality of electrodes.
A first power storage cell of the plurality of power storage cells is disposed between the first current collector plate and the second current collector plate in the first direction,
The first current collecting plate is in contact with a first body portion that is in contact with a first surface of the first storage cell in the first direction, and along a second direction that intersects the first direction from the first body portion. A first tab that protrudes and extends along the first direction;
The first tab is disposed on a first holding member of the first storage cell,
The power storage device, wherein the first holding member includes a first defining portion that defines a position of the first tab in a third direction intersecting the first direction and the second direction.
前記第1保持部材は、前記第2方向に沿って突出するとともに、前記端面と前記第3方向において対向する突出部を有し、
前記第1規定部は、前記突出部である、請求項1に記載の蓄電装置。 The first tab has an end surface in the third direction;
The first holding member protrudes along the second direction and has a protruding portion facing the end surface in the third direction,
The power storage device according to claim 1, wherein the first defining portion is the protruding portion.
前記第1規定部は、前記凹部である、請求項1に記載の蓄電装置。 The first holding member is provided with a recess that fits with the first tab,
The power storage device according to claim 1, wherein the first defining portion is the recess.
前記第2タブは、前記第1保持部材上に配置され、
前記第1保持部材は、前記第3方向において前記第2タブの位置を規定する第2規定部を有する、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。 The second current collector plate is in contact with a second surface opposite to the first surface in the first direction of the first power storage cell, and from the second body portion to the second direction. A second tab protruding along the first direction and extending in the first direction,
The second tab is disposed on the first holding member;
4. The power storage device according to claim 1, wherein the first holding member includes a second defining portion that defines a position of the second tab in the third direction. 5.
前記第2集電板は、前記第1蓄電セルの前記第1方向における前記第1面と反対側の第2面に接触する第2本体部と、前記第2本体部から前記第2方向に沿って突出するとともに前記第1方向に延びる第2タブと、を有し、
前記第2タブは、前記第2蓄電セルの第2保持部材上に配置され、
前記第2保持部材は、前記第3方向において前記第2タブの位置を規定する第2規定部を有する、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の蓄電装置。 A second power storage cell of the plurality of power storage cells is adjacent to the first power storage cell via the second current collector plate in the first direction,
The second current collector plate is in contact with a second surface opposite to the first surface in the first direction of the first power storage cell, and from the second body portion to the second direction. A second tab protruding along the first direction and extending in the first direction,
The second tab is disposed on a second holding member of the second storage cell,
4. The power storage device according to claim 1, wherein the second holding member includes a second defining portion that defines a position of the second tab in the third direction. 5.
前記第1方向に沿って延在し、前記第2方向において前記第2タブと接合された第2バスバーと、
をさらに備える、請求項4又は請求項5に記載の蓄電装置。 A first bus bar extending along the first direction and joined to the first tab in the second direction;
A second bus bar extending along the first direction and joined to the second tab in the second direction;
The power storage device according to claim 4 or 5, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077526A JP2019186116A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Power storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018077526A JP2019186116A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Power storage device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019186116A true JP2019186116A (en) | 2019-10-24 |
Family
ID=68341859
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018077526A Pending JP2019186116A (en) | 2018-04-13 | 2018-04-13 | Power storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019186116A (en) |
-
2018
- 2018-04-13 JP JP2018077526A patent/JP2019186116A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2019192493A (en) | Power storage device | |
KR102209769B1 (en) | Battery Module | |
JP2020035653A (en) | Power storage device | |
JP2019186021A (en) | Power storage device and manufacturing method of power storage device | |
JP2008016263A (en) | Electric storage apparatus | |
KR101880842B1 (en) | Battery and battery manufacturing method | |
JP5101655B2 (en) | battery | |
JP2019186118A (en) | Power storage device | |
JP6923007B2 (en) | Power storage device | |
JP5532795B2 (en) | Bipolar secondary battery | |
JP2019186116A (en) | Power storage device | |
JP2019220434A (en) | Power storage device | |
JP2019175676A (en) | Power storage device | |
JP2020017432A (en) | Power storage cell and power storage device | |
JP2019194966A (en) | Power storage device | |
JP2019220433A (en) | Power storage device | |
KR20180020716A (en) | Battery Cell Assembly Combined by Single Electrode Lead with Different Thickness | |
JP2019200933A (en) | Power storage device | |
JP2021111522A (en) | Power storage module | |
JP2020017448A (en) | Power storage device | |
JP2019200932A (en) | Power storage unit | |
JP2019186117A (en) | Power storage device and manufacturing method of power storage device | |
JP2019169341A (en) | Power storage device | |
JP2020030979A (en) | Manufacturing method for power storage device | |
JP2020017478A (en) | Method for manufacturing all-solid battery and all-solid battery |